CN101610326B - 一种在e1线路上同时支持语音和ip通信的方法和系统 - Google Patents
一种在e1线路上同时支持语音和ip通信的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统，其中系统包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信，在双方程控数字交换机之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。本系统在一条E1线路上同时实现进行语音和IP网络通信，操作非常简单，同时降低了生产成本，而且改造后的中继板具备网络路由器的功能。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种可动态实时控制，集通话，视频采集，传输及系统管理的智能指挥调度通信系统。
背景技术
中继板是用于两台或者以上程控交换机进行中继通信时使用的设备，如图1所示，分别位于交换机A和交换机B上的两个电话之间要进行通信，必须通过某种中继线路和信令方式，例如目前广泛使用的E1接口PRI信令方式，E1接口为30B+D，即拥有30个Bearer媒体通道和一个D信令通道，通信双方通过在D通道上的信令交互，例如ISDN PRI信令建立呼叫后，在B通道上传输语音媒体，实现通话。
随着通信技术的发展，基于IP分组交换的通信方式越来越成为下一代的主流通信技术，伴随着Internet的普及，软交换技术的发展，各种IP电话和IP通信方式获得越来越广泛的应用。原有的传统PSTN交换网络也通过VOIP网关板件的方式引入对于IP通信的支持。
在PSTN网络对于VOIP支持的技术中，除了业务和应用层面的技术，传输技术也很重要，很多用户的电路交换网络不能提供IP传输网，必须利用原有的电路网上进行IP通信的传输，这其中在E1中继线路上进行IP传输成为一种重要的方式。
目前，IP over E1的技术得到比较广泛的运用，这种技术是顺应通信IP化的趋势，利用PSTN网络中广泛存在的E1中继线路，在上面传递IP数据，以实现在PSTN网络上支持IP通信，例如如图2所示的两个IP电话终端，可以通过网口接入到网关板，网关板支持将IP网络通信传输到E1接口上，从而实现交换机对于IP话机的支持。但是上述技术存在的问题是，E1中继只能处于两种模式中的一种：一是原有的语音通信，二是IPoverE1的IP通信模式，即或者是用于传统电路的语音通信，或者是用于IP通信。导致这个问题的原因是由于现有的IP over E1技术都是将E1中的全部30个B通道绑定形成一个2M的通道进行IP传输，所以只能处于两种模式的一种。因此，当需要两种通信模式时，即便两台交换机之间只需要打一路传统语音电话和一路IP电话，也必须配置至少两种板件和至少两条E1线路。
发明内容
本发明目的是提供一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统，能够实现在多个程控数字交换机相互之间的一条E1线路上同时支持语音和IP网络通信方式。
本发明实施例提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法，包括在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
进一步，在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路中，通过现场可编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理通道上的一个逻辑虚拟通道，再通过所述中继板的CPU中嵌入式操作系统进行控制，在所述逻辑虚拟通道上运行PPP协议栈，为点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配，实现IP网络通信；
所述传输E1线路中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继板的CPU控制进行语音通信。
具体的，还包括：在所述中继板的CPU上运行相关应用软件，处理PRIL1、L2层协议，实现所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立。
进一步，根据使用需求，在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
进一步，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。
本发明实施例还提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的系统，包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信。在双方程控数字交换机之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
进一步，通过双方程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路进行IP网络通信和语音通信；其中所述中继板包括：
中央处理器，用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络通信和语音通信；
以太网交换芯片，用于匹配多个RJ45网口，连接多个网络设备、语音通信终端和IP网络通信终端；
现场可编辑逻辑阵列设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
E1线路输入输出接口电路，用于控制所述传输E1线路输入输出接口的通信；
程控数字交换机背板接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。
进一步，所述中央处理器上运行嵌入式操作系统和PPP协议栈，处理PRIL1，L2层协议，使所述中继板具备两个IP地址并能够进行网络层的IP网络通信，并控制所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立，实现语音通信。
再进一步，在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
更进一步，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。
采用本发明实施例提供的一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统有如下优点：
(1)通过对程控数字交换机中继板的改造，即通过通过现场可编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道同时可用于进行语音通信。在通信量不是很大的网络节点之间同时支持两种通信方式，主要是通过相关软件智能化进行逻辑信号的处理，而且在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置，操作非常简单，同时降低了生产成本。
(2)通过在中继板的CPU上运行了相关操作系统和PPP协议栈，将中继板改造为具备网络路由器的功能，实现三层交换，优于传统IP over E1只能具备二层交换的功能。也就是说本发明提供的系统具备两个IP地址并能够进行网络层的IP交换，而普通的IP over E1方案只能具备一个IP地址，使用上不够灵活。
附图说明
图1是现有交换机系统通信方框示意图；
图2是另一种现有交换机系统通信方框示意图；
图3是本发明实施例三提供的在E1线路上同时支持语音和IP通信的系统结构示意图；
图4是本发明实施例提供的程控数字交换机的中继板结构示意图；
图5是本发明实施例中对一条E1线路时隙分配图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例一提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法，包括：
在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
更具体的，本发明实施例二提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法，其包括：
在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路中，通过现场可编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理通道上的一个逻辑虚拟通道，对于上层软件系统的PPP应用透明，再通过所述中继板的CPU中嵌入式操作系统进行控制，在所述逻辑虚拟通道上运行PPP协议栈，为点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配，实现IP网络通信；
所述传输E1线路中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继板的CPU上运行相关应用软件，处理PRI L1、L2层协议，控制所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立，实现语音通信。
所述FPGA设备负责对E1的通道进行时隙提取和逻辑划分，具体做法举例说明如下：
假使抽取E1线路通道的第4，5，8时隙组成用于传输IP的虚拟通道，在出中继方向，FPGA通过内部程序控制和判断，当时隙为第4，5，8时，选择从CPU方向过来的数据输出到E1线路接口，当为其他时隙时，选择从背板方向过来的数据传输到E1线路接口，这样对于CPU来说是透明的，而FPGA相当于将这3个时隙复用成一个虚拟通道供CPU使用，反方向亦然。而抽取哪些时隙，具体数量和位置是动态可以根据设计要求配置的，在中继板启动后通过读这个配置获得配置数据。
如图3所示，本发明实施例三提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的系统，包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信。在程控数字交换机A和B之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
通过双方程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路进行IP网络通信和语音通信。如图4所示，所述中继板包括：
中央处理器(CPU)，用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络通信和语音通信；
以太网交换芯片(Ethernet Switch)，用于匹配多个RJ45网口，连接多个网络设备、语音通信终端和IP网络通信终端；
现场可编辑逻辑阵列(FPGA)设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
E1线路输入输出接口电路(E1 Transceiver)，用于控制所述传输E1线路输入输出接口的通信；
程控数字交换机背板(Backplane)接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。
中央处理器通过数据和控制总线和以太网交换芯片、现场可编辑逻辑阵列、E1线路输入输出接口电路连接。现场可编辑逻辑阵列设备与程控数字交换机背板接口电路连接。
在中继板的CPU上运行嵌入式操作系统(Linux，Vxworks等)，并且在虚拟通道上运行PPP协议栈。PPP(Point to Point Protocol)协议栈是用于点对点环境下IP通信的协议栈，它能够为点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配。通过运行PPP协议栈，CPU在E1接口方向获得一个IP地址，通过操作系统内部的TCP/IP协议栈，与以太网接口方向的IP能够进行三层的IP络通信，从而使中继板具备IP路由交换通信功能，类似路由器，并且对于用户是透明的。
另外，CPU上运行的应用软件负责解析PRI L1，L2层协议，实现语音通信所需要的D通道信令处理。
在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。例如一条所述传输E1线路中有30条Bearer通道时，可以有10个Bearer通道用于语音通信，20个用于IP通信，也可以有11个Bearer通道用于语音通信，19个用于IP通信等等。即用于IP通信的通道数量可以在0-30个之间变化，当为0时，等效于原有普通语音中继板，当为30时，等效为IP over E1的媒体网关板。具体数量根据实际运用场景而定。
所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。可选择E1线路后10路的Bearer通道进行绑定作为IP通信的通道，即能够提供一个640Kbps的虚拟通道，同时前20路Bearer通道仍然可以作为普通的中继语音呼叫媒体通道使用，只需要在交换机配置上进行一定的约束，使用户只能配置前20路的通道作为传统中继通道。
比如一条E1线路是由30B+D通道构成，其32个时隙中，有30个时隙是Bearer物理通道，1个时隙(即第0个时隙)用于同步控制，另一个时隙(即第16个时隙)是用于信令传输，当选用前15个Bearer通道作为语音通信，后15个Bearer通道作为IP通信，E1线路时隙分配参看图5所示。
在这个系统下，传统的普通电话POTS实际上是通过RJ11接入程控交换机的用户板，在进行中继呼叫时，语音媒体通过背板传送到中继板并且通过FPGA交互到E1接口传输到远端。而IP网络话机则可以直接接入或通过以太网接入到中继板，并且通过以太网交换芯片进入到中继板的CPU，然后由中继板的CPU控制通过PPP协议栈传输到虚拟通道上，最终利用E1接口传输到远端。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
采用本发明实施例提供的一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统，通过对程控数字交换机中继板的改造，能够在通信量不是很大的网络节点之间的一条传输E1线路上同时支持两种通信方式，而且在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置，操作非常简单，同时降低了生产成本。
通过在中继板的CPU上运行了相关操作系统和PPP协议栈，将中继板改造为具备网络路由器的功能，实现三层交换，优于传统IP over E1只能具备二层交换的功能。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法，其特征在于，包括
在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信；
具体包括：在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路中，通过现场可编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理通道上的一个逻辑虚拟通道，再通过所述中继板的CPU中嵌入式操作系统进行控制，在所述逻辑虚拟通道上运行PPP协议栈，为点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配，实现IP网络通信；
所述传输E1线路中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继板的CPU控制进行语音通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述中继板的CPU上运行相关应用软件，处理PRI L1、L2层协议，实现所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据使用需求，在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。
5.一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的系统，包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信，其特征在于，在双方程控数字交换机之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信；
所述系统通过双方程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路同时进行IP网络通信和语音通信；其中所述中继板包括：
CPU，用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络通信和语音通信；
以太网交换芯片，用于匹配多个RJ45网口，连接多个网络设备、语音通信终端和IP网络通信终端；
现场可编辑逻辑阵列设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信；
E1线路输入输出接口电路，用于控制所述传输E1线路输入输出接口的通信；
程控数字交换机背板接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述CPU上运行嵌入式操作系统和PPP协议栈，处理PRI L1，L2层协议，使所述中继板具备两个IP地址并能够进行网络层的IP网络通信，并控制所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立，实现语音通信。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。
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